FR2582438A1 - Hotte de manutention et de transport d'assemblages de combustible nucleaire et installation comportant une hotte de ce type - Google Patents
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Abstract
LA HOTTE, SELON L'INVENTION, COMPREND UN CORPS 12 DEFINISSANT UN LOGEMENT 20, D'AXE VERTICAL, DANS LEQUEL PEUT ETRE INTRODUIT AU MOYEN D'UN TREUIL UN POT DE MANUTENTION 22 CONTENANT UN ASSEMBLAGE A NOYE DANS DU METAL LIQUIDE M. UN FAISCEAU DE CALODUCS 46 PORTE PAR LE CORPS 12 DE LA HOTTE PLONGE ALORS DANS SON EXTREMITE INFERIEURE DANS LE METAL LIQUIDE. LE REFROIDISSEMENT DE L'EXTREMITE SUPERIEURE DES CALODUCS EST ASSURE PAR UNE CIRCULATION D'AIR OBTENUE PAR DES VENTILATEURS 52. ON PEUT AINSI TRANSPORTER LES ASSEMBLAGES IRRADIES PRELEVES DANS LE COEUR D'UN REACTEUR NUCLEAIRE A NEUTRONS RAPIDES, PAR UN COULOIR RELATIVEMENT LONG, DIRECTEMENT DANS UNE CELLULE DE RECEPTION REMPLIE DE GAZ NEUTRE.
Description
Hotte de manutention et de transport d'assemblages de
combustible nucléaire et installation comportant une
hotte de.ce type
La presente invention a pour objet une hotte pour la manutention et le transport d'un assemblage de combustible nucléaire, celui-ci étant reçu dans un pot de manutention et noyé dans un métal liquide. L'invention a aussi pour objet une installation permettant d'évacuer les assemblages de combustible nucléaire irradiés dans le coeur d'un réacteur nucléaire à neutrons rapides vers une cellule de réception de ces assemblages, dans laquelle ceux-ci sont lavés avant d'être stockés, puis transportés vers un centre de traitement.
combustible nucléaire et installation comportant une
hotte de.ce type
La presente invention a pour objet une hotte pour la manutention et le transport d'un assemblage de combustible nucléaire, celui-ci étant reçu dans un pot de manutention et noyé dans un métal liquide. L'invention a aussi pour objet une installation permettant d'évacuer les assemblages de combustible nucléaire irradiés dans le coeur d'un réacteur nucléaire à neutrons rapides vers une cellule de réception de ces assemblages, dans laquelle ceux-ci sont lavés avant d'être stockés, puis transportés vers un centre de traitement.
Dans les réacteurs nucléaires à neutrons rapides, l'évacuation des assemblages de combustible nucléaire formant le coeur du réacteur, lorsque ces assemblages doivent être remplacés, pose un certain nombre de problèmes, en raison de la puissance résiduelle importante dégagée par ces assemblages lorsqu'ils sont extraits du coeur.
Dans les réacteurs nucléaires français Phénix et Super Phénix, ces problèmes ont été résolus en plaçant chaque assemblage dans un pot de manutention rempli de métal liquide, avant de le transporter dans un barillet de stockage tampon immédiatement adjacent à la cuve remplie de métal liquide contenant le coeur du réacteur, par l'intermédiaire d'un sas dans lequel débouchent deux rampes se prolongeant respectivement dans la cuve du réacteur et dans le barillet de stockage tampon. Le pot de manutention est porté par un chariot qui roule sur les rampes, le passage du chariot d'une rampe à l'autre étant assuré au moyen d'un basculeur ou d'un tourniquet situé dans l'enceinte du sas.
Grâce à cette technique, la durée du transport des assemblages irradiés à l'intérieur du pot de manu tention est relativement courte, de sorte que les assemblages peuvent être transférés alors qu'ils dégagent encore une puissance résiduelle pouvant atteindre 40 kW.
La décroissance de la puissance résiduelle est obtenue en maintenant les assemblages de combustible nucléaire dans le métal liquide à l'intérieur du barillet de stockage tampon. C'est seulement Lorsque La puissance résiduel Le des assemblages est inférieure ou égale à 5 kW que ceux-ci sont extraits du barillet de stockage pour être transférés dans une cellule sous atmosphère d'azote, dans laquelle ils sont lavés et éventuellement démantelés, avant d'être évacués vers L'installation de traitement.
Le principal inconvénient des installations de ce type est que le bariLLet de stockage doit impérativement être implanté à proximité immédiate de ta cuve du réacteur et que son encombrement est d'autant plus grand que les opérations de chargement et de déchargement du coeur sont espacées. Compte tenu de La présence nécessaire de nombreux autres composants à proximité immédiate de la cuve du réacteur, il devient pratiquement impossible d'utiliser cette solution si t'on désire n'effectuer qu'une opération de chargement-déchargement du coeur par an.
Par ailleurs, on a aussi proposé de créer à l'intérieur de la cuve contenant Le coeur du réacteur une zone de stockage tampon dans laquelle ta puissance résiduelle des assemblages de combustible nucléaire serait abaissée avant que ces assemblages ne soient extraits de la cuve. Cette solution permet de supprimer Le barillet de stockage à proximité. immédiate de La cuve dans la solution décrite précédemment. En revanche, elle augmente très sensiblement le diamètre de la cuve et, par conséquent, le coût du réacteur.
La presente invention a précisément pour objet une hotte de manutention et de transport assurant un refroidissement des assemblages de combustible nucléaire qu'elle transporte suffisamment efficace pour que tout stockage sous métal liquide dans un barillet de stockage adjacent à la cuve ou à I'intérieur même de la cuve, soit supprimé. L'invention a également pour objet une installation de manutention permettant, grâce à l'utilisation d'une hotte de ce type, un espacement important des campagnes de chargement et de déchargement des assemblages et une libération de l'espace entourant
La cuve du réacteur, sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours à une zone de stockage interne à cette dernière.
La cuve du réacteur, sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours à une zone de stockage interne à cette dernière.
A cet effet, il est proposé conformément à
L'invention une hotte de manutention et de transport d'un pot de manutention apte à recevoir un assemblage de combustible nucléaire noyé dans un métal liquide, caractérisée en ce qu'elle comprend un logement vertical pour le pot de manutention, des moyens de manutention pour déplacer le pot entre une position haute dans laquelle celui-ci est reçu dans ledit logement et une position basse de chargement et de déchargement du pot de manutention, et un faisceau de caloducs dont La partie inférieure trempe dans le métal liquide contenu dans Le pot de manutention lorsque ce dernier est en position haute, et dont La partie supérieure est en contact avec un fluide de refroidissement.
L'invention une hotte de manutention et de transport d'un pot de manutention apte à recevoir un assemblage de combustible nucléaire noyé dans un métal liquide, caractérisée en ce qu'elle comprend un logement vertical pour le pot de manutention, des moyens de manutention pour déplacer le pot entre une position haute dans laquelle celui-ci est reçu dans ledit logement et une position basse de chargement et de déchargement du pot de manutention, et un faisceau de caloducs dont La partie inférieure trempe dans le métal liquide contenu dans Le pot de manutention lorsque ce dernier est en position haute, et dont La partie supérieure est en contact avec un fluide de refroidissement.
Afin d'assurer un refroidissement aussi efficace que possible des assemblages, la hotte comporte de préférence des moyens pour créer une circulation forcée du fluide de refroidissement en contact avec la partie supérieure des caloducs.
Le logement contenant le pot devant etre rempli de gaz neutre pour des raisons de sécurité, si l'on désire placer la hotte directement dans l'air, il est nécessaire d'assurer une obturation de la hotte lors du transport. Cette obturation peut notamment être réalisée au moyen d'un dispositif d'étanchéité supérieur obturant l'ouverture par laquelle les moyens de manutention agissent sur le pot, lorsque celui-ci est en position haute.
De plus, un clapet d'étanchéité inférieur escamotabLe permet d'obturer L'extrémité inférieure ouverte du logement lors du transport du pot de manutention et d'ouvrir cette extrémité inférieure lors du chargement de la hotte.
Afin de permettre une dilatation du métal liquide dans le pot sans débordement lors du transport d'un assembLage à l'intérieur de la hotte, le pot de manutention comporte de préférence dans sa paroi un siphon déterminant un niveau libre de metal liquide situé en-dessous de L'extrémité supérieure ouverte du pot.
L'invention a également pour objet une installation de manutention des assemblages de combustible nucléaire constituant le coeur d'un réacteur nucléaire à neutrons rapides, entre une zone d'évacuation des assemblages formée à L'intérieur d'une cuve contenant le coeur du réacteur et remplie de métal liquide, et une cellule de réception des assemblages, caractérisée en ce qu'elle comprend une hotte de manutention et de transport, des moyens pour déplacer la hotte dans un couloir dont le plancher est formé par une dalle surplombant la cuve et la cellule de réception, entre une position de chargement dans laquelle La hotte surplombe un passage de chargement formé dans ta dalle au-dessus de la cuve et une position de déchargement dans laquelle la hotte surplombe un passage de déchargement formé dans la dalle au-dessus de la cellule de réception, une première rampe inclinée placée dans la cuve pour assurer le maintien du pot de manutention en position verticale et son guidage entre la zone d'évacuation des assemblages et une position située verticalement en-dessous du passage de chargement, lors de l'actionnement des moyens de manutention, et une deuxième rampe inclinée placée dans la cellule de réception pour assurer le maintien du pot de manutention en position verticale et son guidage entre une position située verticalement en-dessous du passage de déchargement et une position de déchargement, lors de l'actionnement des moyens de manutention
De préférence, les moyens de manutention du pot associés à la hotte sont fixés sur une anse rabattable articulée sur la partie supérieure du pot de manutention de façon à dégager naturellement l'extrémité su périeure ouverte du pot de manutention lorsque celui-ci se trouve dans la zone d'évacuation des assemblages et dans la position de déchargement.
De préférence, les moyens de manutention du pot associés à la hotte sont fixés sur une anse rabattable articulée sur la partie supérieure du pot de manutention de façon à dégager naturellement l'extrémité su périeure ouverte du pot de manutention lorsque celui-ci se trouve dans la zone d'évacuation des assemblages et dans la position de déchargement.
Par ailleurs, la cellule de réception est de préférence remplie de gaz neutre et comprend un poste de lavage et des moyens pour décharger l'assemblage de combustible du pot de manutention lorsque celui-ci est en position de déchargement et pour transférer cet assemblage dans le poste de lavage.
On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de côté, en coupe longitudinale, représentant schématiquement une hotte de manutention et de transport d'un assemblage de combustible nucléaire, réalisée conformément à l'invention ;;
- la figure 2 est une vue en coupe horizontale selon la ligne II-II de la figure 1,
- la figure 3 est une vue en coupe comparable à la figure 1 représentant à plus grande échelle la partie supérieure de la hotte selon l'invention,
- la figure 4 est une vue de face représentant à échelle réduite la hotte de la figure 1,
- la figure 5 est une vue en coupe schématique illustrant l'extraction d'un assemblage de combustible nucléaire hors de la cuve d'un réacteur nucléaire à neutrons rapides au moyen de la hotte représentée sur les figures 1 à 4, et
- La figure 6 est une vue en coupe schématique iLlustrant le déchargement d'un assemblage de combustibLe nucléaire dans une cellule de réception après que cet assembLage ait été extrait de la cuve du réacteur comme L'illustre la figure 5, puis transporté dans la hotte
La hotte de manutention et de transport représentée sur La figure 1 est désignée de façon générale par la référence 10. Elle comprend un corps creux 12, de configuration approximativement cylindrique, centré autour d'un axe vertical. Le corps 12 est réalisé en des matériaux permettant d'assurer une protection efficace de L'environnement vis-à-vis des radiations épisses par les assemblages transportés par la hotte. Le corps 12 peut notamment comporter une partie interne en plomb, revêtue sur sa face externe d'un matériau neutrophage tet que du béton.
- la figure 1 est une vue de côté, en coupe longitudinale, représentant schématiquement une hotte de manutention et de transport d'un assemblage de combustible nucléaire, réalisée conformément à l'invention ;;
- la figure 2 est une vue en coupe horizontale selon la ligne II-II de la figure 1,
- la figure 3 est une vue en coupe comparable à la figure 1 représentant à plus grande échelle la partie supérieure de la hotte selon l'invention,
- la figure 4 est une vue de face représentant à échelle réduite la hotte de la figure 1,
- la figure 5 est une vue en coupe schématique illustrant l'extraction d'un assemblage de combustible nucléaire hors de la cuve d'un réacteur nucléaire à neutrons rapides au moyen de la hotte représentée sur les figures 1 à 4, et
- La figure 6 est une vue en coupe schématique iLlustrant le déchargement d'un assemblage de combustibLe nucléaire dans une cellule de réception après que cet assembLage ait été extrait de la cuve du réacteur comme L'illustre la figure 5, puis transporté dans la hotte
La hotte de manutention et de transport représentée sur La figure 1 est désignée de façon générale par la référence 10. Elle comprend un corps creux 12, de configuration approximativement cylindrique, centré autour d'un axe vertical. Le corps 12 est réalisé en des matériaux permettant d'assurer une protection efficace de L'environnement vis-à-vis des radiations épisses par les assemblages transportés par la hotte. Le corps 12 peut notamment comporter une partie interne en plomb, revêtue sur sa face externe d'un matériau neutrophage tet que du béton.
Le corps 12 comporte sur la majeure partie de sa hauteur un évidement 14, de section circulaire, centré sur L'axe vertical du corps 12. il est obturé à son extrémité supérieure par une pièce de fermeture 16 et débouche vers L'extérieur à son extrémité inférieure par une ouverture circulaire 18 dont Le diamètre est approximativement Le même que celui de L'évidement.
L'évidement 14 définit un logement 20 dans lequel est reçu un pot de manutention 22. Le pot de manutention est constitué par un récipient allongé, de section annulaire, dont Le diamètre externe est légèrement inférieur au diamètre interne de l'évidement 14 et dont la longueur est inférieure à la Longueur de ce même évidement.
L'extrémité inférieure 24, de section réduite, du pot de manutention 22 constitue un réceptacle pour le pied d'un assemblage A de combustible nucléaire devant être transporté dans ce pot. Ce réceptacle est conçu de façon à assurer un positionnement et un centrage corrects de l'assemblage A à l'intérieur du pot.
La longueur du pot de manutention 22 est suffisante pour permettre le transport de L'assemblage A noyé en totalite dans un métal liquide M, constitué de préférence par du sodium. Comme l'illustre plus précisément la figure 3, la paroi cylindrique du pot de manutention 22 comporte, à un niveau compris entre son extrémité supérieure et l'extrémité supérieure de L'assemblage A, un siphon 26 déterminant le niveau libre du sodium à l'intérieur du pot de manutention. Cette limitation du niveau libre du sodium liquide dans le pot lors du remplissage de celui-ci permet au sodium de se dilater lors du transport sans risque de débordement.
Afin de permettre le chargement et le déchargement du pot, celui-ci doit pouvoir occuper une position basse dans laquelle il est sorti en totalité du logement 20 formé dans le corps 12. A cet effet, la hotte 10 est équipée de moyens- de manutention assurant le déplacement du pot 22 entre sa position haute de transport dans laquelle le pot est placé dans le logement 20 et sa position basse de chargement et de déchargement.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, ces moyens de manutention comprennent un treuil de levage 28 d'axe horizontal et dont Le carter est fixé sur le corps 12, à l'extérieur de celui-ci. Sur le treuil 28 s'enroulent deux câbles 30a et 30b (figure 3) qui passent sur deux poulies de renvoi 32a, 32b (figures 2 et 3) supportées par La pièce de fermeture 16, audessus de celle-ci. Les poulies de renvoi 32a et 32b ont un axe horizontal commun et sont disposées symétriquement par rapport à un plan vertical passant par L'axe du corps 12, comme L'illustre plus précisément la figure 2.
En aval des poulies 32a et 32b, tes câbles 30a et 30b descendent verticalement dans un même plan vertical perpendiculaire au plan de symétrie des poulies 32a et 32b et passant également par l'axe de symétrie du corps 12. Ces parties verticales des câbles 30a et 30b traversent des ouvertures 34a et 34b formées dans ta pièce de fermeture 16, pour être fixées à leurs extrémités sur la poignée d'une anse 36, comme l'illustre ta figure 3. (Sur cette figure, les ouvertures 34a et 34b ainsi que les câbles 30a et 30b ont été ramenés dans la coupe pour clarifier l'exposé > .
On voit en particulier sur la figure 1 que
L'extrémité inférieure de L'anse 36 présente la forme d'une fourche dont les deux branches chevauchent la partie supérieure du pot de manutention 22 pour être articulées sur la face externe de la paroi cylindrique de celui-ci par des pions 38. Ces derniers autorisent un pivotement de l'anse 36 autour d'un axe horizontal passant par L'axe de symétrie vertical du pot de manutention 22.
L'extrémité inférieure de L'anse 36 présente la forme d'une fourche dont les deux branches chevauchent la partie supérieure du pot de manutention 22 pour être articulées sur la face externe de la paroi cylindrique de celui-ci par des pions 38. Ces derniers autorisent un pivotement de l'anse 36 autour d'un axe horizontal passant par L'axe de symétrie vertical du pot de manutention 22.
Afin d'assurer le guidage du pot 22 à l'intérieur de L'évidement 14, La paroi de ce dernier comporte des rainures 39 avec lesquelles coopèrent des galets 88 montés sur la face externe du pot de manutention.
Lors du transport du pot de manutention 22 contenant L'assemblage A dans La hotte 10, le Logement 20 se trouve sous atmosphère de gaz neutre généralement constitué par de L'argon, en raison de la présence de sodium Liquide M à l'intérieur du pot. Si L'on désire placer la hotte 10 dans une atmosphère différente et notamment directement dans l'air, il est donc nécessaire d'obturer le logement 20 lorsque le pot de manutention 22 occupe sa position de transport à l'intérieur de ce logement.
Comme l'illustrent en particulier les figures 1 et 3, l'obturation des ouvertures 34a et 34b formées dans la pièce de fermeture 16 est réalisée au moyen d'un dispositif d'étanchéité supérieur 40. Ce dispositif 40 comporte un disque horizontal 40a fixé de façon étanche sur la partie supérieure de l'anse 36, une pièce d'étanchéité annulaire 40b située au-dessus du disque 40a et apte à venir en appui étanche sur ta face inférieure de la pièce de fermeture 16, autour des ouvertures 34a et 34b, lorsque le pot 22 se trouve dans sa position haute à l'intérieur du logement 20, et une pièce d'étanchéité compressible 40c tel qu'un soufflet reliant de façon étanche le disque 40a et la pièce annulaire 40b. Lorsque le pot 22 occupe sa position haute de transport à l'intérieur du logement 20, le dispositif 40 obture automatiquement de façon étanche les ouvertures 34a et 34b.
L'obturation de l'ouverture 18 permettant l'entrée et la sortie du pot 22 dans le logement 20 par l'extrémité inférieure de celui-ci est réalisée au moyen d'un clapet d'étanchéité inférieur 42. Ce clapet peut pivoter entre une position escamotée représentée sur la figure 1 et permettant L'entrée et la sortie du pot 22 dans le logement 20 et une position d'obturation dans laquelle ce clapet 42 assure la fermeture étanche de l'ouverture 18. Le clapet 42 est supporté par le corps 12 de la hotte et son pivotement entre les deux positions qui viennent d'être définies est commandé par un moteur 44.
Conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, la hotte 10 est conçue de façon à pouvoir transporter pendant un temps relativement long un assemblage irradié A, sans que l'échauffement de l'assemblage à la fin du transport n'approche ta température maximale admissible qui est d'environ 6500C sous argon pur. De façon plus precise, un assemblage de combustible nucléaire dégageant une puissance résidueLle de 25 KW doit pouvoir être transporté pendant une durée normale d'environ 30 mn, eventuellement augmentée en raison d'un incident toujours possible intervenant lors du déchargement de l'assemblage.
Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu en équipant la hotte 10 d'un faisceau de caloducs 46 traversant de façon étanche la pièce de fermeture 16, qui en assure le supportage. Comme on Le voit notamment sur La figure 3, la partie inférieure des caloducs 46 est disposée de façon à plonger dans le sodium liquide M dans lequel est noyé l'assemblage A à l'intérieur du pot de manutention 22, lorsque celui-ci est dans sa position haute de transport. Les caloducs 46 peuvent par exemple être noyés dans le sodium M sur une hauteur d'environ 1 m.Avantageusement, et comme l'illustre plus précisément la figure 2, ils sont régulièrement répartis autour de l'axe vertical commun de La hotte 10 et du pot de manutention 22, de telle sorte que leurs parties infé
rieures soient placées à intervalles réguliers dans
l'espace annulaire formé entre L'assemblage A et la paroi cylindrique du pot de manutention 22. On assure ainsi une extraction relativement uniforme de la chaleur dégagee par l'assemblage dans le sodium Liquide.
rieures soient placées à intervalles réguliers dans
l'espace annulaire formé entre L'assemblage A et la paroi cylindrique du pot de manutention 22. On assure ainsi une extraction relativement uniforme de la chaleur dégagee par l'assemblage dans le sodium Liquide.
Selon le principe connu des caloducs, cette
chaleur est transférée à la partie supérieure de chacun des caloducs 46 par la phase vapeur du fluide qu'il ren
ferme. Ce fluide est l'un des fluides utilisé tradition
nellement dans les caloducs, tels que de l'eau, du mercure,..
chaleur est transférée à la partie supérieure de chacun des caloducs 46 par la phase vapeur du fluide qu'il ren
ferme. Ce fluide est l'un des fluides utilisé tradition
nellement dans les caloducs, tels que de l'eau, du mercure,..
Afin d'assurer le refroidissement de ce fluide
à la partie supérieure des caloducs 46, cette partie supérieure est munie d'ailettes de refroidissement 48 et elle est placée au-dessus de la pièce de fermeture 16, dans un courant de- fluide de refroidissement. Ce fluide de refroidissement peut notamment être de l'air ou tout autre gaz. Sa circulation au contact de la partie supérieure des caloducs 46 peut être obtenue par convection naturelle, par circulation forcée, ou en cumulant ces deux effets.
à la partie supérieure des caloducs 46, cette partie supérieure est munie d'ailettes de refroidissement 48 et elle est placée au-dessus de la pièce de fermeture 16, dans un courant de- fluide de refroidissement. Ce fluide de refroidissement peut notamment être de l'air ou tout autre gaz. Sa circulation au contact de la partie supérieure des caloducs 46 peut être obtenue par convection naturelle, par circulation forcée, ou en cumulant ces deux effets.
Sur les figures 2 à 4, on a représenté un mode de réalisation préféré de l'invention dans Lequel Le refroidissement des parties supérieures des caloducs est obtenu par circulation forcée de l'air entourant la hotte 10. A cet effet, on place les parties supérieures des caloducs 46 à L'intérieur d'un carter 50 fixé sur La pièce de fermeture 16. Ce carter 50 présente au niveau des parties supérieures des caloducs la forme d'un couloir annulaire dont la paroi externe est ouverte en deux emplacements diamétralement opposés. Le carter 50 se prolonge au-delå de l'une des ouvertures pour servir de logement à un ou plusieurs ventilateurs 52 (deux sur Les figures). Ces ventilateurs 52 prélèvent L'air ou le gaz environnant pour le faire circuler autour des parties supérieures des caloducs, afin d'assurer leur refoidissement.
Bien entendu, l'utilisation des ventilateurs peut être soit permanente, soit conditionnée par le dépassement d'un seuil de température donné, compris par exemple entre 200tu et 2500 C, du sodium M contenu dans le pot de manutention A cet effet, une canne thermométrique (non représentée) peut également etre fixée sur la pièce 16 et plonger dans Le sodium liquide M lorsque le pot occupe sa position haute de transport.
Bien que le nombre et les dimensions des caloducs 46 puissent être quelconques, on a représenté sur les figures le cas où l'on utilise six caloducs, chacun d'entre eux pouvant présenter un diamètre d'environ 25 mm.
Afin d'assurer son déplacement, on voit notamment sur les figures 1 et 4 que le corps 12 de la hotte est équipé sensiblement à mi-hauteur d'une pièce de supportage externe 54 munie de quatre roues 56 qui viennent en appui sur des rails de roulement 58 supportés par des consoles 60 reposant sur la dalle 62 au-dessus de Laquelle doit se déplacer la hotte. Les consoles 60 supportent également deux rails de guidage latéral 64 avec lesquels coopèrent des surfaces appropriées formées sur les côtés du corps 12 de la hotte, en-dessous de la pièce 54. Au moins L'une des roues 56 est entrainée en rotation par un moteur 66 assurant le déplacement de la hotte Le long des rails 58.
Sur la figure 1, on a également représenté le mécanisme d'accostage dont est équipée la hotte 10 afin de maintenir L'étanchéité entre le logement 20 et L'ex- térieur de la hotte lorsque le clapet 42 est ouvert pour effectuer une opération de chargement ou de déchargement. Ce mécanisme comprend un anne-au d'accostage 68 relié à l'extrémité inférieure du corps 12 par un soufflet d'étanchéité 70 et apte à se déplacer selon une direction vertic-ale par rapport à cette extrémité entre une position haute permettant Le déplacement de la hotte et une position basse d'accostage étanche représentée sur la figure 1. Ce déplacement est commandé par un organe moteur 71 tel qu'un vérin.
Lorsque L'anneau d'accostage 68 est dans sa position basse d'accostage, iL est en appui étanche sur la face supérieure de la dalle 62, autour d'un passage 72a formé dans la dalle 62 et normalement obturé par une trappe 74a Après ouverture du clapet inférieur 42 de la hotte et de cette trappe 74a, on comprend que la manoeuvre du treuil 28 permet de faire monter ou descendre à volonté le pot de manutention 22 dans la cuve du réacteur ou dans une cellule de réception placée en-dessous de la dalle.
Sur les figures 5 et 6, on a justement représenté deux parties d'une même installation de manutention des assemblages de combustible nucléaire d'un réacteur nucléaire à neutrons rapides utilisant la hotte 10 qui vient d'être décrite.
Sur la figure 5, on a représenté très schématiquement la cuve principale 76 d'un réacteur nucléaire à neutrons rapides, contenant le coeur 78 du réacteur noyé dans du sodium liquide M. Le coeur 78 est formé de façon connue d'assemblages de combustible nucléaire disposés verticalement selon un réseau donné. Dans le cas d'un réacteur de type intégré, cette cuve 76 contient également les échangeurs de chaleur et les pompes du circuit de refroidissement primaire. Dans le cas d'un réacteur du type à boucles, au moins une partie de ces composants est située à l'extérieur de la cuve 76.
La cuve 76 est obturée par une dalle de fermeture 80 comportant le plus souvent dans sa partie surplombant le coeur 78 un ou plusieurs bouchons tournants 82 supportant un ou plusieurs instruments de manutention 84 tels que des grappins ou des ringards permettant de saisir l'un quelconque des assemblages A de combustible nucléaire constituant le coeur 78 pour l'amener dans une zone 86 d'évacuation des assemblages située à la périphérie du coeur 78. Les instruments de manutention 84 correspondants sont bien connus et ne seront donc pas décrits ici plus en detail.
Conformément à l'invention, le transport des assemblages depuis la zone d'évacuation 86 jusqu'à l'extérieur de la cuve principale 76 est réalisée au moyen du pot 22 de la hotte de manutention et de transport 10.
A cet effet, la hotte est amenée par roulement sur les rails 58 au-dessus d'un passage 72a formé dans la dalle 80, dans la zone périphérique de celle-ci. Après ouverture du clapet inférieur 42 (figure 1) et de la trappe 74a obturant le passage 72a, la mise en oeuvre du treuil 28 a pour effet de faire descendre le pot de manutention 22 depuis sa position haute de transport P1 jusqu'à une position P2 dans laquelle le pot est situé à l'intérieur de la cuve 76, verticalement en-dessous du passage 72a.
Lorsque le pot de manutention 22 se trouve dans la position P2, les galets 88 montés à l'extérieur de la paroi cylindrique du pot viennent en appui sur une rampe inclinée 90.
Le treuil 28 continuant à être actionné, la coopération des galets 88 et de la rampe 90 a pour effet d'amener le pot de manutention 22 dans une position P3 dans laquelle il se trouve dans la zone d'évacuation 86, tout en maintenant Le pot en position verticale. Dans cette position P3, sous l'effet du décalage Lateral entre le passage 72a et la zone 86, l'anse 36 pivote par rapport au pot de manutention, dégageant ainsi l'extré- mité supérieure ouverte de ce dernier. Un assemblage de combusti-ble nucléaire irradié peut alors être introduit dans le pot au moyen du ringard 84, comme l'illustrent schématiquement les flèches sur la figure 5.
Le treuil 28 est alors mis en oeuvre en sens inverse pour ramener le pot de manutention 22 depuis la position P3 jusqu'à la position P1 en passant par ta position intermédiaire P2. Au cours de ce déplacement, lorsque le pot sort du sodium M contenu dans la cuve 76 du réacteur, le siphon 26 a pour effet de limiter le niveau du sodium dans le pot comme on l'a décrit précédemment.
Lorsque le pot 22 se trouve dans sa position haute de transport P1, le clapet 40 obture l'extrémité supérieure du logement 20. En mettant en oeuvre le mo teur 44, on obture l'extrémité inferieure de ce même logement à l'aide du clapet 42. Apres avoir refermé la trappe 74a, on peut relever le mécanisme d'accostage 68 et la hotte 10 est prête à se déplacer.
Par ailleurs, dès que La hotte 22 se trouve dans la position de transport P1, le sodium contenu dans le pot peut être refroidi à L'ai de des caloducs 46, par exemple en actionnant les ventilateurs 52.
Dans ces conditions, le transport de l'assemblage contenu dans le pot 22 peut être effectué en déplaçant la hotte 10 dans un couloir de transport 92 dont une première extrémité est représentée sur la figure 5 et dont L'extrémité opposée est représentée sur la figure 6. Ce déplacement est effectué en actionnant le moteur 66 (figure 1), ce qui a pour effet de déplacer la hotte sur les rails 58. Le plancher du couloir 92 est constitué par la dalle horizontale 62 qui prolonge la dalle de fermeture 80 de la cuve du réacteur jusqu'-audessus d'une cellule de réception 94 des assemblages de combustible nucléaire.Grâce au refroidissement efficace de l'assemblage transporté dans ta hotte 10qui est obtenu au moyen des caloducs 46, le couloir 92 peut présenter une longueur suffisante pour que la cellule de réception 94 ne soit pas immédiatement attenante à ta cuve 76 du réacteur.
Comme l'illustre la figure 6, le déchargement du pot 22 contenant l'assemblage dans la cellule 94 est effectué de manière comparable au chargement du pot depuis La cuve du réacteur décrit précédemment en se référant à La figure 5.
Ainsi, la hotte 10 est immobilisée lorsque son axe vertical se trouve confondu avec L'axe vertical d'un passage 72b formé dans la dalle 62 et débouchant dans la cellule 94. Après accostage de l'anneau d'étanchéité 68 sur la dalle 62 au-dessus de ce passage, le clapet infé rieur 42 est ouvert, de même que la trappe 74bobturant normalement le passage 72b. La mise en oeuvre du treuil 28 permet de faire descendre le pot 22 depuis sa position haute de transport P1 jusqu'à une position P2, dans laquelle Le pot se trouve à l'intérieur de la cellule 94 et à La verticale du passage 72b. A ce moment, les ga tests 88 entrent en contact avec une rampe inclinée 95 comparable à La rampe 90.
Sous l'effet de la coopération des galets avec cette rampe 95, l'actionnement du treuil 28 a ensuite pour effet d'amener le pot de manutention jusqu' une position de déchargement P3 décalée latéralement par rapport à la position P2, tout en maintenant Le pot de manutention vertical. Dans cette position, l'anse 36 est suffisamment inclinée par rapport au pot de manutention pour dégager L'extrémité supérieure ouverte de celui-ci.
Un ringard monté sur un chariot roulant 96 à l'intérieur de la cellule 94 permet alors, comme l'indiquent tes flèches sur la figure 6, de décharger l'assemblage du pot de manutention et de l'introduire dans un poste de lavage 98.
Bien entendu, la hotte 10 décrite précédemment pourrait être utilisée dans une installation de manutention différente de celle qui vient d'être décrite en se référant aux figures 5 et 6.
Claims (8)
1. Hotte de manutention et de transport d'un pot de manutention (22) apte à recevoir un assemblage (A) de combustible nucléaire noyé dans un métal liquide (M), caractérisée en ce qu'elle comprend un logement vertical (20) pour le pot de manutention, des moyens de manutention (28, 30a, 30b) pour déplacer le pot entre une position haute (P1) dans laquelle celui-ci est reçu dans ledit logement et une position basse (P3, P3,) de chargement et de déchargement du pot de manutention, et un faisceau de caloducs (46) dont la partie inférieure trempe dans le métal liquide contenu dans le pot de manutention lorsque ce dernier est en position haute, et dont la partie supérieure est en contact avec un fluide de refroidissement.
2. Hotte selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (52) pour créer une circulation forcée dudit fluide en contact avec la partie supérieure des caloducs (46).
3. Hotte selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que lesdits moyens de manutention (28, 30a, 30b) traversent une ouverture (34a, 34b) formée dans une paroi (16) de la hotte surplombant ledit logement (20) et comportent un dispositif d'étanchéité supérieur (40) obturant ladite ouverture lorsque le pot de manutention (22) est en position haute.
4. Hotte selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend de plus un clapet d'étanchéité inférieur escamotable (42) et des moyens (44) pour déplacer ce clapet entre une position d'obturation d'une extrémité inférieure ouverte (18) dudit logement (20) et une position de chargement dégageant ladite extrémité.
5. Hotte selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le pot de manuten tion (22) comporte un siphon (26) déterminant un niveau libre de métal liquide (M) situé en-dessous de l'extrémité supérieure ouverte du pot de manutention (22).
6. Installation de manutention des assemblages (A) de combustible nucléaire constituant le coeur (78) d'un réacteur nucléaire à neutrons rapides, entre une zone (86) d'évacuation des assemblages formée à t'intérieur d'une cuve (76) contenant le coeur du réacteur et remplie de métal liquide (M), et une cellule (94 > de réception des assemblages, caractérisée en ce qu'elle comprend une hotte de manutention et de transport (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, des moyens (56, 58, 66) pour déplacer La hotte dans un couloir (92) dont Le plancher est formé par une dalle (80, 62) surplombant la cuve et la cellule de réception, entre une position de chargement dans laqueLLe ta hotte surplombe un passage de chargement (72a) formé dans la dalle au-dessus de la cuve (76) et une position de déchargement dans laquelle la hotte surplombe un passage de déchargement (72b) formé dans la dalle au-dessus de
La ceLlule de réception (94), une première rampe incli n-ée (90) placée dans ta cuve pour assurer te maintien du pot'de manutention en position verticale et son guidage entre La zone (86) d'évacuation des assemblages et une position (P2) située verticalement en-dessous du passage de chargement (72a) Lors de l'actionnement des moyens de manutention (28, 30a, 30b), et une deuxième rampe inclinée (96 > pLacée dans la celLule de réception (94) pour assurer le maintien du pot de manutention en position verticale et son guidage entre une position (P2,) située verticalement en-dessous du passage de déchargement (72b) et une position de déchargement (P3), lors de l'actionnement des moyens de manutention.
7. Installation selon la revendication 6, ca ractérisée en ce que les moyens de manutention (28, 30a, 30b) sont fixés sur une anse rabattable (36) articulée sur la partie supérieure du pot de manutention (22), de façon à dégager naturellement l'extrémité supérieure ouverte du pot de manutention lorsque celui-ci se trouve dans la zone (86) d'évacuation des assemblages et dans la position de déchargement (P3).
8. Installation selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que ta cellule de réception (94) est remplie de gaz neutre et comprend un poste de lavage (98) et des moyens (96) pour décharger l'assemblage de combustible du pot de manutention (22) lorsque celui-ci est en position de déchargement (P3,) et pour transférer cet assemblage dans le poste de lavage.
Priority Applications (1)
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| FR8507618A FR2582438B1 (fr) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | Hotte de manutention et de transport d'assemblages de combustible nucleaire et installation comportant une hotte de ce type |
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Publications (2)
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| FR2582438B1 FR2582438B1 (fr) | 1989-06-30 |
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ID=9319433
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| FR8507618A Expired FR2582438B1 (fr) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | Hotte de manutention et de transport d'assemblages de combustible nucleaire et installation comportant une hotte de ce type |
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